開(kāi)關(guān)電源的基本控制原理
一.開(kāi)關(guān)電源的控制結(jié)構(gòu):
一般地,開(kāi)關(guān)電源大致由輸入電路、變換器、控制電路、輸出電路四個(gè)主體組成。
如果細(xì)致劃分,它包括:輸入濾波、輸入整流、開(kāi)關(guān)電路、采樣、基準(zhǔn)電源、比較放大、震蕩器、V/F轉(zhuǎn)換、基極驅(qū)動(dòng)、輸出整流、輸出濾波電路等。
實(shí)際的開(kāi)關(guān)電源還要有保護(hù)電路、功率因素校正電路、同步整流驅(qū)動(dòng)電路及其它一些輔助電路等。
下面是一個(gè)典型的開(kāi)關(guān)電源原理框圖,掌握它對(duì)我們理解開(kāi)關(guān)電源有重要意義。
圖2-1:開(kāi)關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)框圖
根據(jù)控制類(lèi)型不同,PM(脈沖調(diào)制)電路可能有多種形式。這里是典型的PFM結(jié)構(gòu)。
二.開(kāi)關(guān)電源的構(gòu)成原理:
(一)輸入電路:
線性濾波電路、浪涌電流抑制電路、整流電路。
作用:把輸入電網(wǎng)交流電源轉(zhuǎn)化為符合要求的開(kāi)關(guān)電源直流輸入電源。
1.線性濾波電路:
抑制諧波和噪聲。
2.浪涌濾波電路:
抑制來(lái)自電網(wǎng)的浪涌電流。
3.整流電路:
把交流變?yōu)橹绷鳌?br /> 有電容輸入型、扼流圈輸入型兩種,開(kāi)關(guān)電源多數(shù)為前者。
(二).變換電路:
含開(kāi)關(guān)電路、輸出隔離(變壓器)電路等,是開(kāi)關(guān)電源電源變換的主通道,完成對(duì)帶有功率的電源波形進(jìn)行斬波調(diào)制和輸出。
這一級(jí)的開(kāi)關(guān)功率管是其核心器件。
1.開(kāi)關(guān)電路
驅(qū)動(dòng)方式:自激式、他激式。
變換電路:隔離型、非隔離型、諧振型。
功率器件:最常用的有GTR、MOSFET、IGBT。
調(diào)制方式:PWM、PFM、混合型三種。PWM最常用。
2.變壓器輸出
分無(wú)抽頭、帶抽頭。半波整流、倍流整流時(shí),無(wú)須抽頭,全波時(shí)必須有抽頭。
(三).控制電路:
向驅(qū)動(dòng)電路提供調(diào)制后的矩形脈沖,達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。
基準(zhǔn)電路:提供電壓基準(zhǔn)。如并聯(lián)型基準(zhǔn)LM358、AD589,串聯(lián)型基準(zhǔn)AD581、REF192等。
采樣電路:采取輸出電壓的全部或部分。
比較放大:把采樣信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)比較,產(chǎn)生誤差信號(hào),用于控制電源PM電路。
V/F變換:把誤差電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)。
振蕩器:產(chǎn)生高頻振蕩波。
基極驅(qū)動(dòng)電路:把調(diào)制后的振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換成合適的控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的基極。
(四).輸出電路:
整流、濾波。
把輸出電壓整流成脈動(dòng)直流,并平滑成低紋波直流電壓。輸出整流技術(shù)現(xiàn)在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。
評(píng)論